淺談改性乳化瀝青同步碎石封層的應(yīng)用

劉發(fā)偉

（甘肅省張掖公路管理局，張掖734000）

0 引言

改性乳化瀝青同步碎石封層是近年來(lái)新起的一項(xiàng)新工藝，常用于二級(jí)及二級(jí)以下公路瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中。隨著施工技術(shù)的不斷完善，該工藝也不斷應(yīng)用于高速公路下封層，即應(yīng)力吸收層。今年實(shí)施的Z075線養(yǎng)護(hù)維修工程是分局首次將改性乳化瀝青同步碎石封層應(yīng)用于改建公路的應(yīng)力吸收層。應(yīng)力吸收層的主要作用是加強(qiáng)層間聯(lián)接、傳遞荷載、提高強(qiáng)度、防水抗?jié)B等。

1 改性乳化瀝青的特點(diǎn)及生產(chǎn)工藝

改性瀝青是指添加了橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細(xì)了的膠粉等改性劑，或采用對(duì)瀝青進(jìn)行輕度氧化加工，從而使瀝青的性能得到改善的瀝青混合物。用它鋪設(shè)的路面有良好的耐久性、抗磨性，實(shí)現(xiàn)高溫不軟化，低溫不開裂。改性瀝青的優(yōu)良性能來(lái)源于它所添加的改性劑和世界先進(jìn)膠體磨；改性劑在溫度和動(dòng)能的作用下不僅可以互相合并，而且還可以與瀝青發(fā)生反應(yīng)，從而極大地改善了瀝青的力學(xué)性質(zhì)，同時(shí)在高速旋轉(zhuǎn)的膠體磨的作用下，改性劑的分子被裂解，形成了新的結(jié)構(gòu)然后被激射到磨壁上再反彈回來(lái)，均勻地混合到瀝青當(dāng)中，如此循環(huán)往復(fù)，不僅使瀝青與改性得了均化處理，而且使改性劑的分子鏈相互牽拉，網(wǎng)狀分布，提高了混合料的強(qiáng)度，增強(qiáng)了抗疲勞能力。目前使用的改性劑有SBS、SBR兩種比較常見(jiàn)的瀝青改性劑。SBS改性瀝青具有高粘度、難乳化的特點(diǎn)，采用常規(guī)的瀝青乳化工藝乳化效果差，難以得到穩(wěn)定的乳化SBS改性瀝青乳液，因此還處于研制階段。SBR改性劑常有固體狀和膠乳狀。由于乳化瀝青在常溫下呈液態(tài)，考慮到加工因素，一般采用膠乳狀SBR改性劑。今年分局使用的改性乳化瀝青為SBR改性乳化瀝青。

1.1 改性乳化瀝青的特點(diǎn) 改性乳化瀝青是瀝青乳化技術(shù)與瀝青改性技術(shù)的結(jié)合，使瀝青的功能趨于完善。它既保留著乳化瀝青的特性又具有改性瀝青的優(yōu)點(diǎn)。改性乳化瀝青具有以下優(yōu)點(diǎn)：

①提高了高溫穩(wěn)定性；②增強(qiáng)抗低溫開裂性能；③提高粘附強(qiáng)度；④擴(kuò)大使用范圍；⑤提高內(nèi)聚力；⑥延長(zhǎng)使用壽命；⑦提高早期強(qiáng)度。

1.2 改性乳化瀝青的生產(chǎn)工藝 改性乳化瀝青一般采用邊改性邊乳化的工藝，即在皂液配制過(guò)程中加入SBR膠乳改性劑，得到“改性乳液”。這種皂液在乳化瀝青的過(guò)程中也起到改性作用。在65℃熱水中加入乳化劑（AM77），然后加入SBR膠乳改性劑（AM1065），最后加入鹽酸調(diào)節(jié)PH值到1.5～2.5，攪拌均勻。在上述混合液體中加入氯化鈣和聚乙烯醇制得皂液。把皂液和瀝青分別裝入乳化設(shè)備中的皂液罐和瀝青罐，然后經(jīng)膠體磨乳化得成品SBR改性乳化瀝青。

2 改性乳化瀝青同步碎石下封層的特點(diǎn)及施工工藝

2.1 改性乳化瀝青同步碎石下封層的特點(diǎn) 改性乳化瀝青同步碎石下封層就是使用同步碎石封層車將改性乳化瀝青及碎石在同一秒鐘內(nèi)同步鋪灑在基層頂面，通過(guò)輪胎壓路機(jī)碾壓形成單層瀝青碎石層，它的特點(diǎn)是：

①采用厚瀝青膜，當(dāng)灑布量在1.6kg/m2時(shí)，油膜厚度可以達(dá)到1.5mm左右，在面層施工時(shí)可以形成“富油層”，防水效果好。②改性乳化瀝青延性好，即使基層開裂也不會(huì)破壞油膜。③可起到應(yīng)力吸收層的作用，可以延緩基層收縮開裂所造成的反射裂縫。④增強(qiáng)了面層與基層的黏結(jié)作用，使面層與基層形成一個(gè)整體，不會(huì)出現(xiàn)軟弱層，有效的抵御在重載交通作用下造成路面面層與基層之間的推移滑動(dòng)，可以防治車轍及推移。⑤施工工序簡(jiǎn)單、施工速度快，可以及時(shí)進(jìn)行下一道工序施工。

2.2 改性乳化瀝青同步碎石下封層的施工工藝

2.2.1 施工準(zhǔn)備 ①SBR改性乳化瀝青由車間集中生產(chǎn)，使用時(shí)利用瀝青罐車運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，由同步碎石封層車自行抽取。②碎石在山丹料場(chǎng)集中生產(chǎn)，粒徑規(guī)格為8～12mm，碎石為片石破碎。碎石要求：壓碎值小于14%，針片狀含量小于15%，碎石表面干燥無(wú)粉塵。③同步碎石封層車在使用前應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定內(nèi)容包括瀝青、石料灑布量。標(biāo)定后進(jìn)行試鋪，以確定車輛行走速度與灑布量的關(guān)系。④輪胎壓路機(jī)應(yīng)測(cè)定氣壓，保證所有輪胎氣壓一致。

2.2.2 施工工藝 ①?gòu)氐浊鍜呋鶎?，清掃完畢后使用吹風(fēng)機(jī)將基層表面的浮塵吹干凈；②基層表面如有離析破損，要將離析部分徹底挖除并修補(bǔ)平整；③將現(xiàn)澆混凝土路肩進(jìn)行覆蓋，防止瀝青噴灑在上面造成污染；④將瀝青及碎石裝車，改性乳化瀝青溫度不得低于180℃；⑤封閉交通后開始灑鋪，同步碎石封層車應(yīng)保持直線均速前進(jìn)。如有石料漏灑部分應(yīng)用人工補(bǔ)灑；⑥灑布后膠輪壓路機(jī)要盡快碾壓，溫度以不粘輪為準(zhǔn)，在100℃左右。壓路機(jī)速度控制在5～8km/h，碾壓5遍即可開放交通（邊通車邊施工路段）；⑦檢查瀝青灑布量及碎石覆蓋率。瀝青灑布量不小于1.6kg/m2，碎石覆蓋率控制在60～70%為宜；⑧灑布完成后應(yīng)對(duì)路面進(jìn)行清掃養(yǎng)護(hù)，浮石及時(shí)清掃干凈。

通過(guò)近一個(gè)月的行車碾壓，改性乳化瀝青碎石封層表面密實(shí)，無(wú)浮石。油膜已全部裹覆石料，形成了完整的路面結(jié)構(gòu)層。瀝青混凝土上面層鋪筑完成后，通過(guò)鉆芯觀察，上面層與基層在改性乳化瀝青下封層的作用下，聯(lián)結(jié)完整、密實(shí)。鋪筑完的路面未出現(xiàn)由于基層收縮形成的反射裂縫。

3 結(jié)論

改性乳化瀝青同步碎石下封層的應(yīng)用，使路面結(jié)構(gòu)層形成了一個(gè)整體，有效防止了面層與基層的推移滑動(dòng)。極大緩解了由基層干縮裂縫造成的反射裂縫。實(shí)踐證明，改性乳化瀝青同步碎石下封層，可以起到應(yīng)力吸收層的作用，為今后養(yǎng)護(hù)維修工程的設(shè)計(jì)、施工提供了參考依據(jù)。

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[3]曾峰,張肖寧.瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究進(jìn)展及關(guān)鍵問(wèn)題[J].中外公路，2009(04).